Please use this identifier to cite or link to this item: https://app.uff.br/riuff/handle/1/1790
Title: Análise e modelagem do transporte do tensor de Reynolds utilizando decomposições tensoriais
Authors: Cruz, Matheus Altomare
metadata.dc.contributor.advisor: Thompson, Roney Leon
metadata.dc.contributor.members: Thompson, Roney Leon
Araujo, João Felipe Mitre de
Moreira, Roger Matsumoto
Issue Date: 30-May-2016
Abstract: A modelagem dos escoamentos turbulentos é de vital importância para vários setores da indústria. Justificando-se assim o desenvolvimento e aprimoramento de modelos que melhor os descrevam, com o menor custo computacional possível. O método de análise mais preciso é a simulação direta numérica, DNS. Este gera os resultados mais acurados, porém com custo computacional altíssimo. Os campos estatísticos oriundos de tais simulações de alto nível servem de base de dados para o desenvolvimento de modelos menos custosos. Estes modelos resolvem os campos médios, e são conhecidos como modelos RANS. Comparados aos DNS, os modelos RANS são significantemente menos computacionalmente custosos. Fazendo com que estes sejam mais atrativos às industrias, uma vez que estas necessitam de respostas rápidas. A modelagem das equações médias corresponde em descrever a entidade tensorial que surge na equação de transporte de momento linear médio. Existem várias abordagens, onde a mais famosa são os métodos que evocam a hipótese de Boussinesq. Trata-se de uma descrição explícita do tensor de Reynolds. O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de modelos para a equação de transporte do tensor de Reynolds. Usando, para isso, dados vindos de DNS. Lança-se mão da teoria de decomposições tensoriais desenvolvidas por Thompson (2008). Dos oito modelos propostos no presente trabalho, dois obtiveram destaque ao descreverem a parte que necessita de modelagem da equação de transporte do tensor de Reynolds. Apresentando erros entre 10¡5% e 10¡15% em praticamente todo o domínio. Os coeficientes dos modelos em questão, mudam de comportamento dependendo da subcamada em que se encontram.
metadata.dc.description.abstractother: The modelling turbulent flows is very important in several branches of industry. The development of such models is justified by such a demand and the need to solve complex problems in engineering. The most accurate methodology to simulate turbulent flows nowadays is known as DNS, Direct Numerical simulations. Though this methodology avoids the necessity of modeling it is still prohibitive for real problems faced in engineering sciences. However, for its reliability in describing the flow, DNS results and its statistics are the cornerstone in the development of low computacional cost models. These models are known as RANS, or Reynolds-Averaged Navier-Stokes, and are the most usually adopted in industrial problems for its robustness and fast converging solutions. The modelling of the mean equations of motion resumes in incompressible flows of newtonian fluids to describe a new tensor field appearing in the mean momentum equation. Among the many approaches possible to the known closure problem in turbulence, the Bousinesq’s hypothesis is undoubtedly the most frequent adopted in computational fluid dynamics, which relates explicitly the turbulent stresses to the mean strain-rate tensor in a newtonian-like fashion. The present work deals however with the modelling of the transport equation for the turbulent stresses, namely the Reynolds stress tensor. In order to do so DNS data of the flow between flat plates is analyzed and the theory of tensor decomposition proposed by Thompson (2008) is used.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/1790
Appears in Collections:TGM - Trabalhos de Conclusão de Curso

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
matheusAltomareSemAssinatura.pdf6.58 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.